11认识数控机床的电气系统

问题元件
。
易氧化与腐蚀件 电动／电磁开关、继电器与接触器触头、接插件接头、保险丝卡座、接地点等 。
易磨损件 易疲劳失效件
测速发电动机的炭刷、电动机的电刷、离合器的摩擦片、轴承、齿轮副、高频 动作的接触器。 含有弹簧元器件(多见于低压电器中)的弹性失效、常拖动弯曲的电缆断线等。
易松动移位件 机械手的传感器、定位机构、位置开关、编码器、测速发电机等。
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器件 易造成卡死件
具体器件
因润滑不良等而造成不能到位接触器／热继电器／位 置开关／电磁开关/电磁阀。
易温升件 易泄漏件
伺服放大回路中的大功率元器件，诸如稳压器与稳压 电源、变压器、继电器、接触器、电动机等具有线圈 的元器件。
冷却液、润滑油、液压回路等的泄漏不仅使本身工作 故障，还会流入电器引发电器故障。
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光栅
光电编码器
五、可编程控制器
可编程控制器（Programmable Controller，简称PC）是一 种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，专为在工业环境下 应用而设计。
六、机床本体
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典型数控车床的机床本体
数控机床电气系统的维护
19. 数控系统中部分CMOS存储器中的存储内容在关机时靠电池供电保持，
一般采用锂电池或可充电的镍镉电池，电池电压降到一定值就会造成 丢失
。
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二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”）
1．强电是24V以上供电，以电器元件、电力电子功率器件为主组 成的电路。（ ）
2．数控机床的主要故障是机械系统的故障。（ ） 3．数控系统中的参数无需事先备份。（ ） 4．数控机床应尽量避免长期不用。数控机床长期不用时，为了 避免数控系统的损坏，应对数控系统进行定期维护保养。（ ） 5．数控机床的电气系统要具有高可靠性。（ ） 6. PLC装置是计算机数控系统的核心。（ ）
有关的一些顺序
动作的I/O控制。
9.机床电气箱热交换器过滤网需要
清洁一次，车间环境
较差时需要
天清洁一次。
10.如果数控机床使用环境温度过高，造成数控柜内的温度超过
时，应及时加装空调装置。
11.通常，数控系统允许的电网电压波动范围在额定值的
之间。
12.数控机床长期不用时，为了避免数控系统的损坏应经常给数
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：在实践过程中您对这些件注意过没有？
任务拓展
一、数控机床电气系统的故障特点
1.电气系统故障的维修特点是故障原因明了，诊断比较好做， 但是故障率相对比较高。
2.电器元件有使用寿命限制，非正常使用下会大大降低寿命。 3.电气系统容易受外界影响造成故障。 4.操作人员非正常操作，能造成开关手柄损坏、限位开关被撞 坏的人为故障。 5.电线、电缆磨损会造成断线或短路。 6.冷却泵、排屑器、电动刀架等的异步电动机进水，轴承损坏 会造成电动机故障。
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3.参数检查 法
4.同类对调法
10.原理分析 法
9.对比法
故障诊断 与维修方法
5.备板置换法 6.隔离法
8.敲击法
7.升降温法
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任务巩固
一、填空题
1.数控机床电气系统包
、
和
。
2.数控机床是集
、
、
、
为一体的自动化设备。
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三、选择题
1．数控机床PLC接受CNC装置的控制代码M（辅助功能）、S（主
轴功能）、T（刀具功能）等顺序动作信息，对其（ ）进行，
转换成对应的控制信号，。
A. 译码
B.纠错
C.编程 D.逻辑处理
2. 数控机床电气系统强电电路是指工作电压为（ ）V以上。
A.36
B.110
C.24
D.220
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二、数控机床故障诊断与维修的方法
1.故障自诊断技术
(1)开机自诊断
(2)运行自诊断 1)CNC系统与机床之间的接口输入／输出信号状态。 2)CNC与PLC之间输入／输出信号状态。 3)PLC与机床之间输入／输出信号状态。 4)各坐标轴位置的偏差值。 5)刀具距机床参考点的距离。 6)CNC内部各存储器的状态信息。 7)伺服系统的状态信息。 8)MDI面板、机床操作面板的状态信息等。
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数控机床用电池
7.数控系统长期不用时的维护 数控机床应尽量避免长期不用。数控机床长期不用时，应 经常给数控系统通电或让数控机床运行温机程序，在空气湿度 大的雨季，应该2～3天开机一次，运行1～2 h，利用电气元件 本身发热驱走数控柜内的潮气，以保证电子元器件的性能稳定 可靠。而且，温机程序可使油膜均匀地覆盖在丝杠、导轨等部 件上，达到保护目的。 8.备用电路板的维护 印制电路板长期不用容易出现故障，数控机床中的备用电 路板，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防损坏。
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数控机床电气连接的实物图
接线图
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实物图
实物示意图 强电连接的部分实物图
任务目标
1 掌握数控机床的电气组成 2 能对数控机床的电气系统进行维护 3 掌握数控机床的故障特点与维修方法
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：到工厂或实训车间中去参观数控机床的电气组成， 并由技术人员或教师简单介绍数控机床电气系统的作用，在参 观时要特别注意安全。
11认识数控机床的电气 系统
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2020年4月6日星期一
模块一 数控机床电气维修的基础 任务一 认识数控机床的电气系统
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任务引入 任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固
数控机床电气系统包括交流主电路、机床辅助功能控制电 路和电子控制电路。
一、数控系统的维护
1.严格遵守操作规程和日常维护制度 2.清洁机床电气箱热交换器过滤网
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清洁过滤网
3.防止灰尘进入数控装置内 4.定时清扫数控柜的散热通风系统及电机
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定期清洁数控机床上的各种电机
5.经常监视数控系统的电网电压 6.定期更换存储器用电池
数控机床电气系统的组成
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数控机床的组成
数控机床电气系统的组成
一、操作装置
操作装置是操作人 员与数控机床（系 统）进行交互的工 具，主要由显示装 置、NC键盘、机床 控制面板（MCP） 、状态灯、手持单 元等组成
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显示装置
FANUC系统操作装置
控系统通电或让数控机床运行温机程序，在空气湿度大的雨季，应
该
开机一次，运行
，利用电气元件本身
发热驱走数控柜内的潮气，以保证电子元器件的性能稳定可靠。
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13. 数控系统维护中要特别关注的易击穿件有：
、
。
14. 数控机床的主要故障是
的故障，电气系统故障又以
上的低压电器故障为主。
NC 键盘
机床 控制 面板 MCP
二、计算机数控装置（CNC装置或CNC单元）
计算机数控（CNC）装置是计算机数控系统的核心。作用是 根据输入的零件程序和操作指令进行相应的处理（如运动轨迹处 理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部 件（伺服单元、驱动装置和PLC等），控制其动作，加工出需要 的零件。
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计算机数控装置
三、伺服机构
伺服机构是数控机床的执行机构，由驱动和执行两大部 分组成。
常用的位移执行机构有功率步进电机、直流伺服电动机、 交流伺服电动机和直线电动机。
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伺服机构 a) 伺服电动机 b）驱动装置
四、检测装置
检测装置（也称反馈装置）对数控机床运动部件的位置及速 度进行检测，按有无检测装置，CNC机床可分为开环（无检测装 置）与闭环（有检测装置）数控机床。开环数控机床的控制精度 取决于步进电动机和丝杠的精度，闭环数控机床的精度取决于检 测装置的精度。
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二、电气部分的维护
电气部分包括动力电源输入线路、继电器、接触器、 控制电路等
1.检查三相电源的电压值是否正常，有无偏相。 2.检查所有电气连接是否良好。 3.检查各类开关是否有效，若工作状态不良应更换。 4.检查各继电器、接触器是否工作正常，触点是否完 好，可利用功能试验程序，通过运行该程序确认各控制 器件是否完好、有效。 5.检验热继电器、电弧抑制器等保护器件是否有效。 以上电气保养每年检查、调整一次。
15. 目前数控机床的伺服机构中，常用的位移执行机构有
、
、
和
。
16. 检测装置（也称反馈装置），是对数控机床
的位置及速度
进行检测的装置。
17. 开环数控机床的控制精度取决于
和 的精度，闭环数
控机床的精度取决于
的精度。
18. PLC接受CNC装置的控制代码
、
、
等顺序
动作信息，对其进行 ，转换成对应的控制信号。
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：学生先上网查询或到图书馆查资料后，在教师、工厂技 术人员的参与下讨论总结——数控系统维护中应特别关注的器件
器件
具体器件
易污染件 易击穿件
传感器(光栅／光电头／电动机整流子／编码器)、接触器的铁芯截面、过滤器、 风道、低压控制电器。 电容器、大功率管(晶闸管)
易老化与有寿命 存储器电池及其电路、光电池、光电阅读器的读带、继电器以及高频接触器等
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7. 检测装置（也称反馈装置）只对数控机床运动部件的速度进行检 测。（ ） 8. 控制代码M（辅助功能）、S（主轴功能）、T（刀具功能）是由 CNC发出。（ ） 9. 电器元件有使用寿命限制，正常使用下会大大降低寿命。（ ） 10. 数控系统只要正常使用，电器元件不会老化和损坏。（ ） 11. 印制电路板长期不用容易出现故障，因此，数控机床中的备用电 路板，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防损坏。（ ） 12. 闭环数控机床的精度取决于丝杠的精度。（ ） 13. 检测装置通常安装在机床的工作台、丝杠或驱动电动机转轴上， 相当于普通机床的执行机构和人的四肢。（ ）
(3)脱机诊断
2.功能程序测试法 (1)机床加工造成废品而一时无法确定是编程，操作不当、 还是数控系统故障时。 (2)数控系统出现随机性故障，一时难以区别是外来干扰， 还是系统稳定性不好。如不能可靠地执行各加工指令，可连续 循环执行功能测试程序来诊断系统的稳定性。 (3)闲置时间较长的数控机床在投入使用时或对数控机床进 行定期检修时。
3.数控机床电气系统是由 、
、
、Leabharlann Baidu
组成。
4.常用的脉冲当量为
。
5.按有无检测装置，CNC机床可分为
与
数控机床。
6.数控机床上常用的检测装置有
、
、
、磁栅、磁尺、双频激光干涉仪等。
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及 、
、
7.用于数控机床的PLC一般分为两类：
PLC和 PLC。
8.在数控机床中，PLC主要完成与